IPB

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )

 
Ответить в данную темуНачать новую тему
> Почему smd керамика выживает на FR4?, вообще-то, не должна бы...
orthodox
сообщение 5.1.2013, 3:55
Сообщение #1


ДИКТАТОР
Иконка группы

Группа: Мод
Сообщений: 23204
Регистрация: 20.11.2009
Из: Житомир
Пользователь №: 3



Раньше вопрос уже поднимал — емкости SMD иногда трескаются, в жестком температурном режиме.
И це не диво© — ТКР у FR4 — порядка 50ppm / grad , и это только до точки стеклования,
которая примерно 130 град. Дальше — больше, но дальше, слава богу, не заходят при работе.
Зато заходят при пайке, что тоже доставляет.
У керамики типичный ТКР — на порядок меньше. Следовательно, элементы 1206 будут
по длине испытывать усилие от стеклотекстолита, который на этой же длине пытается
стать длиннее их примерно на 0.015 мм, если нагревается на 100 град.
Дальше не очень трудно (но лень) высчитать либо тупо померить прочность, то есть силу,
когда уже хрупают емкости, если они по технологии припаяны. Ну и по модулю упругости
стеклотекстолита сориентироваться, какие силы будут действовать.

На самом деле, после пайки возникают сжимающие усилия, жаль что не ровно с торцов,
а немного на изгиб. Но тоже не так уже приятно, жмёт как в тисках.
Была статейка неплохая, про старые советские дела — в СССР очень давно технологии
smd начали развивать. Но не пытались паять тогда на стеклотекстолит, потому что
чуть-чуть сопромат применяли. Как бы не должно оно выживать. Если найду на компе — выложу.

Сейчас силовики в драйверные платы, те, что стоят близко к нагретым ключам,
тоже стараются хотя бы не ставить емкости smd, a ставят лишь выводные, кто в курсе.
Китайцы не в счёт, у них находил и резисторы 1206 с оторвавшейся по торцам металлизацией,
как раз в нагревающемся месте. Что тоже доставляет, хотя реально резисторы намного прочнее.

Уже говорили о том, что начинают потихоньку выпускать фирмы емкости с полимерными выводами,
как раз чтобы могло немного разгрузить, а может и выровнять немного ТКР, но интересно —
кто-то заморачивался этим всерьёз и что делали, или просто похер было — «как все, так и мы» ?

Есть подозрение, что, поскольку при пайке всегда есть твердение припоя выше точки стеклования
эпоксидки в текстолите, а выше точки стеклования материал хрупкий и менее прочный, то, может образуются
при остывании на каком-то участке температурного профиля микродефекты в стеклотекстолите, и из-за этого напряжения
механические снижаются? Просто интересно, почему вообще в таком виде это применяют, это ж как бы
на грани, надёжность должна быть ниже плинтуса, а она всё же выше, чем ожидается.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
orthodox
сообщение 5.1.2013, 5:11
Сообщение #2


ДИКТАТОР
Иконка группы

Группа: Мод
Сообщений: 23204
Регистрация: 20.11.2009
Из: Житомир
Пользователь №: 3



Цитата(evgeny_ch @ 5.1.2013, 4:46) *
Ответ чуть проще, чем вы думаете.
Для чего в керамических конденсаторах платина и палладий?
Для икономии! biggrin.gif

КТР они не меняют у керамики, хоть золотом обложи со всех сторон.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
stells
сообщение 5.1.2013, 5:31
Сообщение #3


внештатный сотрудник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 1568
Регистрация: 21.11.2009
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 12



а может припой частично компенсирует напряжение? всеж-таки мягкий...
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
orthodox
сообщение 5.1.2013, 5:43
Сообщение #4


ДИКТАТОР
Иконка группы

Группа: Мод
Сообщений: 23204
Регистрация: 20.11.2009
Из: Житомир
Пользователь №: 3



Цитата(stells @ 5.1.2013, 5:31) *
а может припой частично компенсирует напряжение? всеж-таки мягкий...

При правильной пайке слой припоя слишком тонкий, чтобы быть мягким.
Да и сомневаюсь, что он, особенно бессвинцовый, настолько уж мягок,
против слабенького слоёного конденсатора... Из--за этих слоеностей
и ломается, даже иногда просто от нарушения технологии пайки,
не дожидаясь никаких усилий.
Была так же такая мысль — что это клей, которым фольга
приклеена, немного амортизирует. Но вроде как и это не сбывается.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
perfect
сообщение 5.1.2013, 8:56
Сообщение #5


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 2938
Регистрация: 1.5.2010
Пользователь №: 152



Цитата(orthodox @ 5.1.2013, 5:55) *
в СССР очень давно технологии
smd начали развивать.

В СССР секса небыло SMD небыло, я не видел, smile.gif
Выводные SMD были, выводу есть где гнуться

Прикрепленное изображение



А нынешние BGA нужно перепаивать бо пропадают контакты.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
zzzzzzzz
сообщение 5.1.2013, 10:36
Сообщение #6


начинающий нейрохирург-любитель и очень добрый таксидермист
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 2578
Регистрация: 21.11.2009
Из: РФ, Земля
Пользователь №: 14



Цитата(perfect @ 5.1.2013, 10:56) *
В СССР секса небыло SMD небыло, я не видел, smile.gif
...
А я использлвал. Выпуска еще начала 70-х. Кстати, были они весьма и весьма надежны. Емкости, например, имели пятикратный запас по напряжению. А поставлялись забавно - в запаяной жестяной коробочке, внутри обернутые в тонкую промасленную бумагу.

А ответ на вопрос прост - прочность керамики, стеклотекстолита, металлизации и клея выше возникающего деформирующего усилия. Это как если бы вы гнули отрезок рельса - усилие есть, а ему пох. smile.gif Вопрос возникновения микротрещин при термоциклировании решался за счет качества материалов. Вот когда оно низкое, тогда и имеем отрывы дорожек, растрескивание итдитп. Тем более, что это применялось, в основном, для коммерческих изделий. Когда же вопрос надежности выходил на первое место (космос и война), то платы делали (и делают) из такой же керамики. (Кто-то может вспомнить о микромодулях-этажерках из небольших керамических платок в люминиевом чехле-копусе) Особенно, когда используют ИС в безвыводных керамических корпусах - размеры значительно больше, чем для смд-компонентов, и абсолютные значения деформаций соответственно.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Harbinger
сообщение 5.1.2013, 12:02
Сообщение #7


посіпака Хунти
Иконка группы

Группа: Мод
Сообщений: 16713
Регистрация: 21.11.2009
Из: Vinnitsa
Пользователь №: 11



Керамика белорусского производства, в принципе, неплохо себя проявила. Десятки пФ на 500 В, типоразмер, по-буржуйски, 1812. Ставил их в выходные каскады передатчиков (20...40 Вт на 250...390 МГц) заместо не всегда доступных японских слюдяных. Те да, круче не бывает, термостабильность идеальная, но 3 доллара за штуку... :(
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
orthodox
сообщение 5.1.2013, 21:25
Сообщение #8


ДИКТАТОР
Иконка группы

Группа: Мод
Сообщений: 23204
Регистрация: 20.11.2009
Из: Житомир
Пользователь №: 3



В общем, из вышесказанного понял, что придётся вспоминать сопромат сначала,
посчитать усилия, что действуют на корпус, тогда останется только посмотреть,
насколько они близко к пределу прочности на растяжение керамики.
Судя по тому, что платы, что могут нагреваться, вообще не позволяют
выжить керамическим емкостям — довольно близко будет.
Занятно, если выйдет заведомо больше чем предел прочности,
и выживание происходит только за счёт предварительного
сжатия при пайке, и за счёт некоторой упругости связки с платой.
Попробую... какой там модуль упругости у FR4?

Не ходите, деффки, в баню
С тензором упругости
Ни к чему советской деффке
Этакие глупости © частушка просто...


Добавлено.
Значицца, так.
Не было у меня методики, как выделить тонкий стержень для расчёта
приведенного сечения, да и деформация не чисто сжатия, а комплексная.
Но приближённо я взял с боков примерно половину сечения непосредственно
под компонентом, и посчитал на 100 град перепада, ниже точки стеклования.
Получилось, что усилие примерно под 40 кГ. То есть, может оно и меньше.
Но едва ли это единицы килограмм, хотя и этого не хотелось бы.
Кто-то видел где-то расчёты, сделанные профессионально?
«Я же не настоящий сварщик»© из анекдота...

Это как бы п_ц.
Так что надо искать, как рассчитать предел текучести слоя припоя,
на холодную, на сдвиг, вероятно. Может, на самом деле может спасать
припой?

Я не удивляюсь, что они отказывают — на холодную реже,
при термоциклировании — почти всегда.
Мне интересно, почему они вообще работать могут...
Помогите докопаться, самим же интересно будет, кто ставит это в изделия,
конечно.

Взял электронный безмен, только что.
Аккуратно запаял емкость торцом на плату, емкость взял из старых
советских, 47 нФ. Прочные они, и цвет даже не такой, как у нынешних (храню немного с 80 годов, выпуск 70-80).
На растяжение, с учетом того, что ёмкости уже выпаянные с плат,
выдержала немного —оторвалась металлизация при усилии примерно 2кГ.
Что интересно — у импортных кетайских — разрыв примерно при таком же усилии
происходит по телу емкости. Металлизация лучше, ага.
А вот на сжатие — не хватило силы в руках сломать, надо ж ещё как-то аккуратно давить,
без бокового усилия. Ну, давил как мог. Думаю, не менее 10 кГ приложил. Похрен.
Кетайскую ещё так не пробовал, но полагаю — в этом и дело. На сжатие, если не оборвёт
металлизацию, как иногда с резисторами происходит — будет держать, и держит.
То есть, до растяжения там просто при небольших температурах не доходит.
Само же усилие снижается со временем — материал течёт, примерно на 1.5% по даташиту
на FR4, этот параметр контролирует, чтобы при затяжке всяких контактов на резьбе
со временем контакт не ослабевал бы.
Тогда получится примерно следующее — сразу после пайки мощное сжимающее усилие,
близко к 10 кГ или более, но едва ли более 40 в любом случае. Немного на излом, но в
основном сжимающее. Далее, постепенно оно ослабевает, так как деформация суммарно
как раз примерно 0.5% нужна, а на эту величину оно может и просесть со временем.
И со временем установленная на плату керамика станет менее устойчивой к перегреву.
То есть, сразу работать будет и при перегреве, но через время — вернётся на базу для ремонта.
Всё вроде довольно логично, если что — поправьте меня, у кого есть предположения.

Уже охота сделать замену всех вообще smd на выводные.
Или машинку сделать, выводы на них наваривать, как perfect писал.
Тоже мысль, однако. Уже конструктив как-то вырисовывается.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
orthodox
сообщение 26.1.2013, 16:56
Сообщение #9


ДИКТАТОР
Иконка группы

Группа: Мод
Сообщений: 23204
Регистрация: 20.11.2009
Из: Житомир
Пользователь №: 3



Цитата(orthodox @ 5.1.2013, 21:25) *
Уже охота сделать замену всех вообще smd на выводные.
Или машинку сделать, выводы на них наваривать, как perfect писал.
Тоже мысль, однако. Уже конструктив как-то вырисовывается.

Выводы наваривать не надо оказалось.
Можно заранее через сквозные площадки продеть как бы перемычку
из проволочки, а на стороне без металлизации (площадки в BOTTOM,
a емкость в TOP слое) — припаять емкость к выступающим концам
этой перемычки, они же её держать будут при пайке, если рассчитать
расстояние правильно (шаг 100 mil при 1206 и провод 0.21-0.25).
После уже перемычку со стороны площадок скусить.
Так что, хотя и лишняя возня, но для критических применений
чего не сделаешь ради надёжности.

Есть и попроще вариант.
С учетом того, что резисторы не отказывают, так как керамика у них
не слоёная, а цельная, так что они прочнее — элементарно, к примеру,
припаять резистор довольно большого номинала, чтобы он не мешал,
а на него уже емкость какую надо. Тогда термические напряжения будет
принимать на себя резистор, а ёмкости ничего не достанется.
Фактически, это будет как монтаж на керамической подложке, как раньше
бывало. Если берёшь к тому же резистор на подложку 1206, а емкость
0805 — то гарантий даже больше, и смотрится занятно.
Опять же, если к примеру при ремонте встретилось что-то типа
расколотой емкости в нагревающемся месте платы — то есть смысл
чинить уже вот с таким приколом, чтобы после не отказало ещё и ещё...
Хотя о чём это я? Ещё раз откажет, ещё раз можно починить, или там
это невыгодно? Вот не знаю толком, как этот бизнес устроен ....
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Burner
сообщение 7.2.2013, 19:56
Сообщение #10


Активный участник
***

Группа: шизо
Сообщений: 1456
Регистрация: 17.1.2010
Из: Винница
Пользователь №: 84



Хорошая идея, одобрямс.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
orthodox
сообщение 7.2.2013, 20:02
Сообщение #11


ДИКТАТОР
Иконка группы

Группа: Мод
Сообщений: 23204
Регистрация: 20.11.2009
Из: Житомир
Пользователь №: 3



Цитата(Burner @ 7.2.2013, 19:56) *
Хорошая идея, одобрямс.

Конденсатор – источник таинственности, непредсказуемости, непоследовательности и алогичности. В том самом месте, когда вы расчитываете на твердое женское «да», когда ничто, казалось бы, не предвещает беду, вы слышите «Конденсатор». С чего бы это? В Греции жил одинокий скульптор. Часами он работал в мастерской, создавая объект своей мечты и однажды понял, что создал Конденсатор. Скульптор был счастлив до потери пульса. Все жили долго и счастливо. Можно отшутиться по поводу интеллектуального багажа некоторых пользователей, но нельзя оспаривать факт: мы не видим разницы между Конденсатор и имитацией. Ваш Конденсатор ничем не хуже, чем у других. Вы достойны всего самого лучшего. Вы всегда получаете то, что выбираете – это непреложный закон. Если долго сидеть на берегу реки и смотреть на неспешный бег ее волн, то можно увидеть Конденсатор своего врага плывущий по волнам. В погоне за другими мирами, не проморгать бы свой Конденсатор. Один из законов Мэрфи: чужой Конденсатор всегда лучше. В наблюдении за Конденсатор другого всегда есть что-то веселящее. Ложь – говорить себе и другим, что чувствуешь Конденсатор, если Конденсатор не чувствуешь, и наоборот. Одному человеку очень хотелось попасть в театр. Билет стоил 300 рублей, а денег у человека было всего лишь 80. Подумав, человек решил заложить Конденсатор у ростовщика. Ростовщик внимательно осмотрел Конденсатор и сказал, что даст человеку необходимую сумму. Приятель, смекнув, что сделка выгодна, согласился. Спрашивается, кто и сколько выиграл в результате всех этих операций? А вот «Ротаснеднок» – это Конденсатор наоборот.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Гость_AlexKlm_*
сообщение 24.10.2013, 12:38
Сообщение #12





Гости






Цитата(perfect @ 5.1.2013, 9:56) *
В СССР секса небыло SMD небыло, я не видел, smile.gif
Выводные SMD были, выводу есть где гнуться

Прикрепленное изображение



А нынешние BGA нужно перепаивать бо пропадают контакты.


Верно. Особенно под процессором. Помогает перефлюсовка и перепайка горячим воздухом.
Это типичная неисправность.
Ну а если процессор "упал", это уже не помогает, требуется хирургическое вмешательство. Иногда со смертельным исходом. "Она утонула".




Цитата(orthodox @ 5.1.2013, 22:25) *
Само же усилие снижается со временем — материал течёт, примерно на 1.5% по даташиту
на FR4, этот параметр контролирует, чтобы при затяжке всяких контактов на резьбе
со временем контакт не ослабевал бы.


Если обратили внимание, то платы мобильных телефонов не ломаются, они "текут".
Видимо фторопласт там присутствует. Есть у меня со совдеповских времён такой материал.
Я ещё тогда GaS-FET транзисторы паял, конвертер на 11 ггц делал.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Designer56
сообщение 24.10.2013, 13:28
Сообщение #13


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 7045
Регистрация: 22.11.2009
Из: Уфа
Пользователь №: 18



Цитата(evgeny_ch @ 5.1.2013, 12:03) *
Были сэмдэшки ещё в 80е, в основном резисторы и конденсаторы.
.....


были и транзисторы, потенциометры и микросхемы- как в корпусах SO, так и с фольговыми и проволочными позолоченными выводами. у нас из таких толстопленочные ГИС делали.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
_pasha
сообщение 24.10.2013, 18:07
Сообщение #14


тот самый
Иконка группы

Группа: Мод
Сообщений: 13097
Регистрация: 24.11.2009
Из: Харьковская обл., UA
Пользователь №: 25



Фторопласт при температурах 50-85 градусов самая отвратительная вещь. Вы видели его зависимость коэфф. лин. расширения от температуры?
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
orthodox
сообщение 24.10.2013, 21:25
Сообщение #15


ДИКТАТОР
Иконка группы

Группа: Мод
Сообщений: 23204
Регистрация: 20.11.2009
Из: Житомир
Пользователь №: 3



Цитата(_pasha @ 24.10.2013, 18:07) *
Фторопласт при температурах 50-85 градусов самая отвратительная вещь. Вы видели его зависимость коэфф. лин. расширения от температуры?

Мне все же стеклотекстолит представляется более отвратительным по этому же самому
параметру. Хотя бы потому, что с фторопластом я дела не имею, а с текстолитом таки да.
Ну и потом, фторопласт мне представляется более мягким материалом, может в нем таких
здоровенных напряжений и не развивается, чтобы раскалывать корпуса СМД.... Хотя это все надо считать, конечно и пробовать...Но для чего? Все одно нам его не применять, незачем...
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Гость_AlexKlm_*
сообщение 25.10.2013, 1:40
Сообщение #16





Гости






Цитата(_pasha @ 24.10.2013, 19:07) *
Фторопласт при температурах 50-85 градусов самая отвратительная вещь. Вы видели его зависимость коэфф. лин. расширения от температуры?


Ес, при таких температурах он ведёт себя отвратительно, негодяй такой.

Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение

Ответить в данную темуНачать новую тему
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 



Текстовая версия Сейчас: 19.12.2018, 3:48